江苏省泰州市高中物理 7章 限时检测A 新人教版必修2VIP

1 第七章限时检测第七章限时检测 A A 本卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 100 分 时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小 题只有一个选项符合题目要求 有些小题有多个选项符合题目要求 全部选对的得 4 分 选 不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 2011 莆田一中高一检测 关于功和能 下列说法正确的是 A 功有正负 因此功是矢量 B 功是能量转化的量度 C 能量的单位是焦耳 功的单位是瓦特 D 1N 的力作用在物体上 使物体发生 1m 的位移 力对物体做的功一定为 1J 答案 B 2 下图所示的链球 铅球 铁饼和标枪都是奥运会田径项目 当把这些物体斜向上抛 出后 不计空气阻力 则这些物体从被抛出到落地的过程中 A 物体的动能一定增大 重力势能一定减小 B 物体的动能一直减小 重力势能一直增大 C 物体的动能先减小后增大 重力势能先增大后减小 D 物体的动能先增大后减小 重力势能先减小后增大 答案 C 3 2011 吉林一中高一检测 如图所示 A B两物体叠放在一起 处于一粗糙水平面 上 运动过程中受到一水平拉力F的作用 两者相对静止一起向右做匀减速直线运动 则下 列说法正确的是 A B对A的支持力对A做正功 B B对A的摩擦力对A不做功 C B对A的摩擦力对A做负功 D A对B的摩擦力对A做负功 2 答案 C 解析 B对A的支持力不做功 A 错 B对A的摩擦力向左 做负功 B 错 C 对 A对B 的摩擦力向右 做正功 D 错 4 有一种叫做 蹦极跳 的运动 质量为m的游戏者身系一根长为L 弹性优良的轻质 柔软橡皮绳 从高处由静止开始下落 1 5L时到达最低点 如图所示 若在下落过程中不计 空气阻力 则以下说法正确的是 A 速度先增大后减小 B 加速度先减小后增大 C 动能增加了mgL D 重力势能减小了mgL 答案 A 解析 人由静止下落 橡皮绳未拉伸 只受重力 自由下落 加速度为g不变 速度增 大 当人下落L之后 橡皮绳出现弹力 且越来越大 到达重力与弹力平衡位置前 合外力 仍向下 加速度向下 且越来越小 速度仍增大 到达平衡位置时 合外力为零 速度最大 之后人继续下落 加速度向上增大 速度减慢到零 选项 A 正确 选项 B 错误 人的初始速 度和末速度都为零 动能增量为零 人下落高度为 1 5L 重力势能减少了 1 5mgL 选项 C D 均错 5 如图所示 一根弹簧原长为L 一端固定在墙上 另一端与物体接触但不连接 物体 与地面间的动摩擦因数为 物体的质量为m 现用力推物体m使之压缩弹簧 放手后物体 在弹力的作用下沿地面运动距离s而停止 此物体与弹簧已分离 则弹簧被压缩后具有的弹 性势能是 A kL2 B mgs 高考资源网 1 2 C mg L s D mg L s 3 答案 B 解析 弹簧被压缩后具有了弹性势能 放手后物体在弹力的作用下克服摩擦力而弹开 弹簧具有弹性势能全都克服摩擦做了功转变成了内能 所以有EP mgs 6 如图所示 质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍 物块与转轴OO 相距R 物块随转台由静止开始转动 当转速增加到一定值时 物块即将在 转台上滑动 在物块由静止到滑前的这一过程中 转台的摩擦力对物块做的功为 A 0 B 2 kmgR C 2kmgR D kmgR 1 2 答案 D 解析 在转速增加的过程中 转台对物块的摩擦力是不断变化的 当转速增加到一定值 时 物块在转台上即将滑动 说明此时最大静摩擦力提供向心力 即kmg mv2 R 在这一过程中对物块用动能定理W mv2 1 2 由 知转台对物块所做的功W kmgR 1 2 7 如图所示 在自动扶梯以恒定的速度v运转时 第一次有一个人站到扶梯上相对扶 梯静止不动 扶梯载他上楼过程中对他做功为W1 电机带动扶梯做功功率为P1 第二次这人 在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v 同时匀速向上走 则这次扶梯对该人做功为W2 电 机带动扶梯做功功率为P2 以下说法中正确的是 A W1 W2 P1 P2 B W1 W2 P1 P2 C W1 W2 P1 P2 D W1 W2 P1 P2 答案 B 解析 在扶梯上 人相对扶梯静止不动和人相对于扶梯匀速向上运动 相对地面来说 人都是做匀速直线运动 两次人均处于平衡状态 两次人的受力情况相同 即扶梯对人向上 的支持力等于重力 而两次扶梯载人运动的距离不同 所以可用W Fscos 来判定功的大 小 两次扶梯运动的速度v不变 所以可用P Fvcos 来判断功率的大小 4 由功的计算公式得扶梯对人做功为 W Fvcos 式中 是扶梯对人的支持力 等于人 的重力 和扶梯所在斜面的夹角 由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离 所以第一次扶梯 载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长 即s1 s2 故W1 W2 两次扶梯运动的速率 v不变 对人作用力不变 根据P Fvcos 知P1 P2 8 2011 济宁模拟 某位溜冰受好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑 2s 后到 达岸边A处 接着进入冰面 冰面与岸边基本相平 开始滑行 又经 3s 停在了冰上的B点 如图甲所示 若该过程中 他的位移是x 速度是v 受的合外力是F 机械能是E 则对以 上各量随时间变化规律的描述 图乙中正确的是 答案 BC 解析 由题意知 初末速度均为 0 前 2s 匀加速运动 后 3s 做匀减速运动 位移一直 增加 选项 A 增误 加速度的大小关系为 3 2 由牛顿第二定律得受的合外力的大小关系 为 3 2 选项 BC 正确 运动过程中重力势能不变 而动能先增大后减小 所以机械能先增 大后减小 选项 D 错误 9 如图所示 在外力作用下某质点运动的v t图象为正弦曲线 从图中可以判断 A 在 0 t1时间内 外力做正功 B 在 0 t1时间内 外力的功率逐渐增大 C 在t2时刻 外力的功率最大 D 在t1 t3时间内 外力做的总功为零 答案 AD 解析 在 0 t1时间内 速度增大 由动能定理知外力做正功 A 项正确 在t1 t3两 个时刻 质点速率相等 由动能定理知t1 t3时间内 外力做的总功为零 D 项正确 v t 5 图象的斜率表示加速度 在t1时刻 a 0 F 0 功率为零 故 B 项错误 t2时刻 F最大 但v 0 由P Fv知P 0 故 C 项错 10 如图所示 ABCD是一个盆式容器 盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切 的圆弧 B C为水平的 其距离d 0 50m 盆边缘的高度为h 0 30m 在A处放入一个质量 为m的小物块并让其从静止出发下滑 已知盆内侧壁是光滑的 而盆底BC面与小物块间的 动摩擦因数为 0 10 小物块在盆内来回滑动 最后停下来 则停的地点到B的距离为 A 0 50m B 0 25m C 0 10m D 0 答案 D 解析 本题考查动能定理的应用 能力要求 级 由动能定理知 全过程 0 mgh Ff s 而Ff mg 所以s m 3 0m h 0 3 0 1 而 6 因此物体最终停止在B点 s d 3 0 0 50 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 共 3 小题 共 18 分 把答案直接填在横线上 11 5 分 人的心脏每跳一次大约输送 8 10 5m3的血液 正常人的血压 可看做心脏输 送血液的压强 的平均值约为 1 5 104Pa 心跳每分钟 70 次 据此估计心脏工作的平均功率 为 W 答案 1 4 解析 设血管截面积为s 每次压送血液的位移 L 则输出量 V s L 又因血压 为P 心脏做功W F L P S L p V 做功时间 t s 则心脏平均功率 60 70 P W 1 4W W t p V t 1 5 104 8 10 5 70 60 12 6 分 浙江平湖中学高一检测 某学习小组做探究 功和物体速度变化关系 的实 验 如图 图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出 沿木板滑行 这时 橡皮筋对小车做的功 记为W 当用 2 条 3 条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次 第 3 次 实验时 使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致 每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打 6 的纸带测出 1 除了图中已有的实验器材外 还需要导线 开关 刻度尺和 电源 填 交流 或 直流 2 实验中 将长滑板稍微倾斜的目的是 对倾斜角度的要求 是 小车无橡皮筋拉时恰能在滑板上做 运动 3 在正确操作情况下 打在纸带上的点 并不都是均匀的 为了测量小车获得的速度 应选用纸带的 部分进行测量 根据下面所示的纸带回答 答案 1 交流 2 平衡摩擦力 匀速 3 GK 13 7 分 如图所示 用一小钢球及下列器材测定弹簧被压缩时的弹性势能 光滑水平 轨道与光滑圆弧轨道相切 轻弹簧的一端固定在轨道的左端 OP是可绕O点转动的轻杆 且 摆到某处就能停在该处 作为指示钢球位置的标杆 1 还需要的器材是 2 该实验是间接测量弹簧的弹性势能 实际上是把对弹性势能的测量转化为对 的测量 进而转化为对 和 的直接测量 答案 1 天平 刻度尺 2 重力势能 质量 高度 解析 1 该实验的原理是小球在最高点的重力势能等于弹簧的弹性势能 要知道小球 的重力势能EP mgh 需测出质量m和高度h 因此需要的器材是天平和刻度尺 2 此实验是根据机械能守恒 把弹性势能转化为重力势能的测量 即测出质量和高 度 三 论述 计算题 共 4 小题 共 42 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演 算步骤 只写出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 14 8 分 如图所示 要使起重机在 5s 内将质量为 2 0 103kg 的货物由静止开始匀加 速提升 10m 高 此起重机应具备的最小功率是多少 g取 10m s2 7 答案 8 64 104W 解析 由l at2可得物体上升的加速度 1 2 a 2l t2 0 8m s2 重物的最大速度 v at 4m s 牵引力的最大瞬时功率 即为起重机的最小功率 P Fv m g a v 8 64 104W 起重机的实际功率不能超过额定功率 所以起重机应具备的最小功率等于 5s 末的瞬时 功率 15 10 分 煤 石油 天然气等常规能源随着人类的开采正在急剧减少 并且造成了对 生态环境的巨大破坏 因此 新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题 风能作为一种 清洁能源 对环境的破坏小 可再生 将成为人类未来大规模应用的能源之一 假设某地区 的平均风速是 6 0m s 已知空气密度是 1 2kg m3 此地有一风车 它的车叶转动时可以形成 半径为 20m 的圆面 假如这个风车能将此圆面内 10 的气流的动能转变为电能 问 1 在圆面内 每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少 2 这个风车平均每秒内发出的电能是多少 答案 1 63 105J 2 1 63 104J 解析 先求出单位时间内与风车作用的风的体积 再求出质量 从而求出动能 最后结 合效率和能量的转化求电能 1 在 1 秒内 能和车叶发生作用的气流体积V vs v r2 则这股气流的动能 Ek mv2 v r2 v2 r2v3 1 2 1 2 1 2 将 r v值代入上式得EK 1 63 105J 2 每秒得到电能为E EK 1 63 104J 16 12 分 2011 华安 连城等六校联考 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目 比赛场地示意如图 比赛时 运动员从起滑架处推着冰壶出发 在投掷线AB处放手让冰壶 以一定的速度滑出 使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O 为使冰壶滑行得更远 运动员可以用 毛刷擦冰壶运行前方的冰面 使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小 设冰壶与冰面间的动摩擦 8 因数为 1 0 008 用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 2 0 004 在某次比赛中 运动员 使冰壶C在投掷线中点处以 2m s 的速度沿虚线滑出 为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心 O点 运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少 g取 10m s2 答案 10m 解析 设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S1 所受摩擦力大小为f1 在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S2 所受摩擦力大小为f2 则有 S1 S2 S 式中S为投掷线到圆心的距离 f1 1mg f2 2mg 设冰壶的初速度为v0 由动能关系得 f1S1 f2S2 mv02 1 2 联立以上方程 解得 S2 2 1gS v02 2g 1 2 代入数值得S2 10m 17 12 分 如图所示 人骑摩托车做腾跃特技表演 以 1 0m s 的初速度沿曲面冲上高 0 8m 顶部水平的高台 若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率 1 8kW 行驶 经过 1 2s 到达平台顶部 然后离开平台 落至地面时 恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直 圆弧轨道 并沿轨道下滑 A B为圆弧两端点 其连线水平 已知圆弧半径为R 1 0m 人 和车的总质量为 180kg 特技表演的全过程中不计一切阻力 计算中取g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 求 1 人和车到达顶部平台的速度v 9 2 从平台飞出到A点 人和车运动的水平距离x 3 圆弧对应圆心角 4 人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力 答案 1 3m s 2 1 2m 3 106 4 7 74 103N 解析 1 摩托车冲上高台的过程中 由动能定理得Pt mgh mv2 mv02 1 2 1 2 代入数据得v 3m s 2 摩托车离开